特許7391371長尺トイレットペーパーロールの製造方法と、長尺トイレットペーパーロール
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-27
(45)【発行日】2023-12-05
(54)【発明の名称】長尺トイレットペーパーロールの製造方法と、長尺トイレットペーパーロール
(51)【国際特許分類】
A47K 10/16 20060101AFI20231128BHJP
D21H 27/00 20060101ALI20231128BHJP
【ＦＩ】
A47K10/16 D
D21H27/00 Z
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2020027186
(22)【出願日】2020-02-20
(65)【公開番号】P2021129824
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2022-12-01
(73)【特許権者】
【識別番号】596134172
【氏名又は名称】丸富製紙株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098936
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 晃司
(74)【代理人】
【識別番号】100098888
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 明子
(72)【発明者】
【氏名】佐野 武男
(72)【発明者】
【氏名】角 康寛
(72)【発明者】
【氏名】八木 英一
(72)【発明者】
【氏名】武内 ゆみ
【審査官】村川 雄一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１７９９８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１６９６８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３４８９７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０８８４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１１２５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０２３４８０５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－６３４７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４７Ｋ １０／１６
Ｄ２１Ｂ １／００ － １／３８
Ｄ２１Ｃ １／００ － １１／１４
Ｄ２１Ｄ １／００ － ９９／００
Ｄ２１Ｆ １／００ － １３／１２
Ｄ２１Ｇ １／００ － ９／００
Ｄ２１Ｈ １１／００ － ２７／４２
Ｄ２１Ｊ １／００ － ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
叩解度：４００～５００ｍｌｃｓｆ、クレープ率：７～１２％、坪量：１５～１７ｇ／ｍ２、厚さ：７０～９０μｍの条件で抄造された原紙を原反ロールとし、そこから繰り出された原紙を巻き上げて所定巻き径で１プライでロールの巻き長さが２００ｍ以上の長尺のペーパーロールを作ることを特徴とする長尺トイレットペーパーロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、長尺トイレットペーパーロールの製造方法と、その方法により製造可能とした長尺トイレットペーパーロールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
長尺トイレットペーパーロールは、ロールの巻き長さが１プライで５０ｍ、２プライで２５ｍよりも長いものを指している。
長持ちして買う回数を減らせることから、最近では急速に市場が拡大しつつあり、１プライで１７０ｍを超えるロングタイプのものも販売されている。
長持ちして買う回数を減らせることから、最近では急速に市場が拡大しつつあり、１プライで１７０ｍを超えるロングタイプのものも販売されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－２３３３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、品質については未だ改善の余地があり、特許文献１に示すように、現状の製法では１プライで２００ｍ以上の超ロングタイプとなると主に業務用に留まっているのが現状である。
【0005】
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、１プライでロールの巻き長さが２００ｍ以上になる超ロングタイプの製造に適用する場合でも、強度・使用感をバランス良く改善できる、新規かつ有用な長尺トイレットペーパーロールの製造方法と、その製造方法により製造可能とした長尺トイレットペーパーロールを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、［１］の発明は、叩解度：４００～５００ｍｌｃｓｆ、クレープ率：７～１２％、坪量：１５～１７ｇ／ｍ２、厚さ：７０～９０μｍの条件で抄造された原紙を原反ロールとし、そこから繰り出された原紙を巻き上げて所定巻き径で１プライでロールの巻き長さが２００ｍ以上の長尺のペーパーロールを作ることを特徴とする長尺トイレットペーパーロールの製造方法である。
【0007】
［２］の発明は、［１］に記載した長尺トイレットペーパーロールの製造方法において、抄き出し水流速度／ワイヤー速度の比（Ｊ／Ｗ比）：０．９～１．１の条件で抄造された原紙を原反ロールとすることを特徴とする製造方法である。
【0008】
［３］の発明は、［１］または［２］に記載した長尺トイレットペーパーロールの製造方法において、原紙の縦方向の引張り強さを５．０Ｎ／ｍ以上、破裂強さを１００ｋＰａ以上にすることを特徴とする製造方法である。
【0009】
［４］の発明は、［１］から［３］のいずれかに記載した長尺トイレットペーパーロールの製造方法において、クレープ率を７～９％にすることを特徴とする製造方法である。
【0010】
［５］の発明は、［１］から［４］のいずれかに記載した長尺トイレットペーパーロールの製造方法において、巻き上げ工程で、原紙を所定幅にカットしながら巻き付けることを特徴とする製造方法である。
【0011】
［６］の発明は、［１］から［５］のいずれかに記載した長尺トイレットペーパーロールの製造方法において、叩解度の範囲を満たすパルプ繊維を含む古紙を紙料として使用することを特徴とする製造方法である。
【0012】
［７］の発明は、［１］から［６］のいずれかに記載した方法により製造された芯無し１プライでロールの巻き長さが２００～２５０ｍの長尺トイレットペーパーロールである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の製造方法によれば、トイレットペーパーロールを長尺化しても強度・使用感をバランス良く改善できる。
従って、本発明の製造方法によれば、１プライで巻き長さが２００ｍ以上になる超ロングタイプの長尺トイレットペーパーロールを製造する場合でも、満足できる強度・使用感を確保できる。
従って、本発明の製造方法によれば、１プライで巻き長さが２００ｍ以上になる超ロングタイプの長尺トイレットペーパーロールを製造する場合でも、満足できる強度・使用感を確保できる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の製造方法では、抄造工程と、巻き上げ工程に特徴を有する。
先ず、抄造工程について説明する。
紙料となるパルプ繊維は、叩解度が３５０～５００ｍｌｃｓｆに収まっているもの、好ましくは、叩解度が４００～５００ｍｌｃｓｆに収まっているものを使用する。
叩解は、リファイナを使用して常法により水の存在下でパルプ繊維を機械的に叩き、磨砕させる処理であり、叩解が進むにつれてパルプ繊維の水切れが悪くなり、濾水度（フリーネス）は低くなる。この濾水度を叩解の程度、すなわち叩解度としている。
叩解によりパルプ繊維が切断されると、繊維どうしが絡み合って結合する部位が増えて強度が高くなるが、結合する部位が増えすぎると、今度は硬さも有意的に高くなり、完成品のトイレットペーパーロールをホルダーから引き出すと手触りがごわごわした感じになる。そのため、強度と硬さのバランスを取って、叩解度については上記範囲が設定されている。
先ず、抄造工程について説明する。
紙料となるパルプ繊維は、叩解度が３５０～５００ｍｌｃｓｆに収まっているもの、好ましくは、叩解度が４００～５００ｍｌｃｓｆに収まっているものを使用する。
叩解は、リファイナを使用して常法により水の存在下でパルプ繊維を機械的に叩き、磨砕させる処理であり、叩解が進むにつれてパルプ繊維の水切れが悪くなり、濾水度（フリーネス）は低くなる。この濾水度を叩解の程度、すなわち叩解度としている。
叩解によりパルプ繊維が切断されると、繊維どうしが絡み合って結合する部位が増えて強度が高くなるが、結合する部位が増えすぎると、今度は硬さも有意的に高くなり、完成品のトイレットペーパーロールをホルダーから引き出すと手触りがごわごわした感じになる。そのため、強度と硬さのバランスを取って、叩解度については上記範囲が設定されている。
【0015】
パルプ繊維は、未使用のバージンパルプでも、古紙パルプでも由来は限定されないが、古紙パルプを使用する場合には、既に用途に応じて叩解されたものを使用することになるので、適切な選択が求められる。例えば、牛乳パックは叩解度が５００ｍｌｃｓｆを超し、一方、新聞紙は叩解度が３００ｍｌｃｓｆ未満なので好ましくないが、コピー用紙やチラシ用紙は叩解度が３５０～５００ｍｌｃｓｆに収まっているので好ましい。これらの古紙パルプを使用する場合には、定法により離解、脱インキ、徐塵、洗浄等の工程を施して紙料にする。
紙料には、抄造して原紙になったときに、後述のような適切な坪量、紙厚、縦方向の引張り強さを含めた紙力を有するように紙力調整剤等の添加が許容されている。
紙料には、抄造して原紙になったときに、後述のような適切な坪量、紙厚、縦方向の引張り強さを含めた紙力を有するように紙力調整剤等の添加が許容されている。
【0016】
上記紙料は水に分散させたスラリー状の形態で使用し、抄紙機にかけて常法により湿式抄造する。
抄造の際には、原紙の厚さは７０～９０μｍ（＝７．０～９．０（１／１００ｍｍ））になるように調整する。
トイレットペーパーロールの寸法形状は、ＪＩＳ規格や一般的な市販のホルダーのサイズ等を勘案して決定されており、理論上はロールの巻き径は１２０ｍｍを上限とできるが、確実にセットできるよう、本発明では、１１８ｍｍ以下を規格としている。上記の原紙の厚さの範囲であれば、１プライでロールの巻き長さが２００～２５０ｍの超ロングタイプの長尺トイレットペーパーロールでも上記した規格の巻き径以下に収めることを容易とする。
抄造の際には、原紙の厚さは７０～９０μｍ（＝７．０～９．０（１／１００ｍｍ））になるように調整する。
トイレットペーパーロールの寸法形状は、ＪＩＳ規格や一般的な市販のホルダーのサイズ等を勘案して決定されており、理論上はロールの巻き径は１２０ｍｍを上限とできるが、確実にセットできるよう、本発明では、１１８ｍｍ以下を規格としている。上記の原紙の厚さの範囲であれば、１プライでロールの巻き長さが２００～２５０ｍの超ロングタイプの長尺トイレットペーパーロールでも上記した規格の巻き径以下に収めることを容易とする。
【0017】
また、原紙の坪量は１５～１７ｇ／ｍ２になるように調整する。
叩解度の下限が３５０ｍｌｃｓｆになっているので、原紙の坪量を１５～１７ｇ／ｍ２と超ロングタイプとしては高めに設定することで、ごわごわ感を無くし、肌触りの良さや柔らかさと言った使用感の維持や吸水量の確保を容易とする。
叩解度の下限が３５０ｍｌｃｓｆになっているので、原紙の坪量を１５～１７ｇ／ｍ２と超ロングタイプとしては高めに設定することで、ごわごわ感を無くし、肌触りの良さや柔らかさと言った使用感の維持や吸水量の確保を容易とする。
【0018】
そして、抄造の際には、抄き出し水流速度／ワイヤー速度の比（Ｊ／Ｗ比）は０．９～１．１で実施することが推奨される。
これによって、長手方向に配向したパルプ繊維の量が幅方向に配向したパルプ繊維の量より多くなり、縦方向の引張り強さを５．０Ｎ／ｍ以上に確保することが容易となる。この縦方向の引張り強さ５．０Ｎ／ｍ以上が本発明で確保すべき強度の基準になっており、巻き上げ工程において強テンションで巻き上げても紙が切れたりすることが避けられる。
但し、引張り強さの縦／横比を２．５～５．０にすることも同時に推奨される。ロールが必要以上に締め固められるのを避けられる。
これによって、長手方向に配向したパルプ繊維の量が幅方向に配向したパルプ繊維の量より多くなり、縦方向の引張り強さを５．０Ｎ／ｍ以上に確保することが容易となる。この縦方向の引張り強さ５．０Ｎ／ｍ以上が本発明で確保すべき強度の基準になっており、巻き上げ工程において強テンションで巻き上げても紙が切れたりすることが避けられる。
但し、引張り強さの縦／横比を２．５～５．０にすることも同時に推奨される。ロールが必要以上に締め固められるのを避けられる。
【0019】
湿式抄造された紙匹を、ヤンキードライヤにかけて常法により乾燥し、ドクターブレードにより剥がしながらリールに巻き上げて原反ロールにするが、リールの回転速度をヤンキードライヤの回転速度よりも遅くして、原反ロールの原紙にクレープ（皺）を付ける。これはドライクレープ（波状の皺）と言われるクレープの付け方で、乾燥した後にクレープを付けることが特徴となっている。
クレープの度合いを示すクレープ率は、ヤンキードライヤの回転速度とリールの回転速度の差に基づいて算出されたものである。
クレープの度合いを示すクレープ率は、ヤンキードライヤの回転速度とリールの回転速度の差に基づいて算出されたものである。
【0020】
クレープ率が７～９％になるようにクレープを付ける。
クレープを付けると、原反ロールに巻き上げた原紙に伸び代が加わることになるが、クレープ率が高くなると、坪量に対して紙が局所的に薄くなり、強度が低下する。そこで、上限を９％にすることで、全体にわたって一定以上の紙の厚さを確保している。一方、下限を７％未満にすると、今度は伸び代が少なくなる。そのため、強度と伸び代のバランスを取って、クレープ率については上記範囲になっている。但し、１プライでロールの巻き長さが２００ｍの場合には、２５０ｍよりも巻き長さが短くなっているので、上限を１２％に上げても、上記した規格の巻き径以下に収めることを容易とする。従って、その分だけクレープ率を１２％にまで上げて強度と伸び代のバランスをより高い方向で取ることが可能となっている。
クレープを付けると、原反ロールに巻き上げた原紙に伸び代が加わることになるが、クレープ率が高くなると、坪量に対して紙が局所的に薄くなり、強度が低下する。そこで、上限を９％にすることで、全体にわたって一定以上の紙の厚さを確保している。一方、下限を７％未満にすると、今度は伸び代が少なくなる。そのため、強度と伸び代のバランスを取って、クレープ率については上記範囲になっている。但し、１プライでロールの巻き長さが２００ｍの場合には、２５０ｍよりも巻き長さが短くなっているので、上限を１２％に上げても、上記した規格の巻き径以下に収めることを容易とする。従って、その分だけクレープ率を１２％にまで上げて強度と伸び代のバランスをより高い方向で取ることが可能となっている。
【0021】
次に、巻き上げ工程について説明する。
原反ロールから繰り出された原紙を、強テンションで巻軸の周りに巻き上げる。ホルダーに収まるよう所定幅にカットするには、２種類の方式があり、スリッタ方式では、原反ロールから繰り出した原紙を、スリッタで所定幅にカットした上で、巻軸の周りに巻き付ける。一方、ログソー方式では、巻き上げてロールを作り、巻軸から抜き取ったロールをログソーで所定幅にカットする。
本発明ではいずれのカット方式も採用可能であるが、原紙の硬さが幾分か増しており、ログソー方式ではカットの際に硬さが増した分潰れが発生する可能性があることから、他の原紙条件との兼ね合いにより硬さが増すときには、例えば、ロールの巻き長さが２５０ｍの超ロングタイプの場合にはスリッタ方式を採用することが推奨される。
原反ロールから繰り出された原紙を、強テンションで巻軸の周りに巻き上げる。ホルダーに収まるよう所定幅にカットするには、２種類の方式があり、スリッタ方式では、原反ロールから繰り出した原紙を、スリッタで所定幅にカットした上で、巻軸の周りに巻き付ける。一方、ログソー方式では、巻き上げてロールを作り、巻軸から抜き取ったロールをログソーで所定幅にカットする。
本発明ではいずれのカット方式も採用可能であるが、原紙の硬さが幾分か増しており、ログソー方式ではカットの際に硬さが増した分潰れが発生する可能性があることから、他の原紙条件との兼ね合いにより硬さが増すときには、例えば、ロールの巻き長さが２５０ｍの超ロングタイプの場合にはスリッタ方式を採用することが推奨される。
【0022】
上記の抄造工程でリールに巻き上げられて原反ロールとなる原紙は、縦方向の引張り強さを５．０Ｎ／ｍ以上に確保できるので、巻き上げ工程において強テンションで巻き上げても紙が切れたりすることが避けられる。また、引張り強さの縦／横比を２．５～５．０に調整することも容易で、ロールが必要以上に締め固められるのを避けられる。
完成品となったペーパーロールは、１プライで巻き長さを２００～２５０ｍにしても、巻き径を１１８ｍｍ以下に収めることができるので、流通しているホルダーにセットすることができる。また、破裂強さを１００ｋＰａ以上に確保できるので、通常の使用態様であればミシン目以外での破れが避けられる。
なお、引張り強さの値は、ＪＩＳ－Ｐ－８１１３に規定される試験法に従って測定されたものである。破裂強さの値は、ＪＩＳ－Ｐ－８１１２に規定される試験法に従って測定されたものである。
完成品となったペーパーロールは、１プライで巻き長さを２００～２５０ｍにしても、巻き径を１１８ｍｍ以下に収めることができるので、流通しているホルダーにセットすることができる。また、破裂強さを１００ｋＰａ以上に確保できるので、通常の使用態様であればミシン目以外での破れが避けられる。
なお、引張り強さの値は、ＪＩＳ－Ｐ－８１１３に規定される試験法に従って測定されたものである。破裂強さの値は、ＪＩＳ－Ｐ－８１１２に規定される試験法に従って測定されたものである。
【0023】
また、完成品となったペーパーロールは、肌触りの良さや柔らかさと言った使用感が吸水性も含めて良好に確保されている。
【0024】
なお、本発明の長尺トイレットペーパーロールは、所謂芯無しのものも含まれており、ロールの巻き長さが２００ｍ以上の超ロングタイプでは、積極的に芯無しにすれば巻き長さを確保し易くできる。
芯無しの場合には、巻き上げ初期に水を噴霧し、巻き上げ終了後に乾燥する等、内側の複数の層を巻き芯部にする作業が巻き上げ工程に加わることになる。
芯無しの場合には、巻き上げ初期に水を噴霧し、巻き上げ終了後に乾燥する等、内側の複数の層を巻き芯部にする作業が巻き上げ工程に加わることになる。
【実施例】
【0025】
紙料として、バージンパルプと古紙パルプを以下の割合で配合して使用した。なお、古紙パルプは、後述の叩解度の範囲により、牛乳パック、コピー用紙やチラシ用紙、新聞紙を選択して使い分けた。
＜紙料を構成するパルプ＞
（バージンパルプ）
針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ） １５質量％
広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ） ３５質量％
（古紙パルプ） ５０質量％
実施の形態に従って、先ず原紙を製造し、その後、原紙をスリッタ方式で巻き上げて芯無しで１プライのロールに仕上げ、ロールの寸法関係を測定した。
＜紙料を構成するパルプ＞
（バージンパルプ）
針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ） １５質量％
広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ） ３５質量％
（古紙パルプ） ５０質量％
実施の形態に従って、先ず原紙を製造し、その後、原紙をスリッタ方式で巻き上げて芯無しで１プライのロールに仕上げ、ロールの寸法関係を測定した。
【0026】
そして、使用感をモニターにより官能評価した。官能評価は、モニター２０人が、肌触り、柔らかさ、吸水性を含めた使用感について、「よい」又は「悪い」を選択する方式で行った。評価基準は以下のとおりである。◎を合格とした。
◎：「よい」が１４人以上のとき
○：「よい」が１０人以上１３人以下のとき
△：「よい」が６人以上９人以下のとき
×：「よい」が５人以下のとき
◎：「よい」が１４人以上のとき
○：「よい」が１０人以上１３人以下のとき
△：「よい」が６人以上９人以下のとき
×：「よい」が５人以下のとき
【0027】
更に、吸水量を、ＪＩＳ－Ｐ－８１４１に規定されるクレム法により測定した。クレム法は毛管現象により水が上昇した高さであり、縦方向（Ｔ）と横方向（Ｙ）で異なるので、両方で測定した。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】
上記の表で、表１では、Ｎｏ．８、９、１１、１２、表２では、Ｎｏ．８が本発明の範囲に含まれるものとなっており、それ以外は原紙条件が外れている。また、Ｎｏ．１９は従来品になっている。
これらの結果から、本発明の製造方法を用いると、ロールの巻き長さが２００ｍ以上の超ロングタイプのトイレットペーパーロールを製造する場合でも、原紙の強度とロール仕上げした後の使用感を共に満足できるレベルに劇的に改善できることが確認された。
これらの結果から、本発明の製造方法を用いると、ロールの巻き長さが２００ｍ以上の超ロングタイプのトイレットペーパーロールを製造する場合でも、原紙の強度とロール仕上げした後の使用感を共に満足できるレベルに劇的に改善できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明はトイレットペーパーロール製造業において利用可能性を有し、特に芯無し１プライでロールの巻き長さが２００ｍ以上の超ロングタイプの市場を拡大できると期待される。